水污染控制工程课后习题答案高廷耀版

水污染控制工程课后习题答案高廷耀版第一章绪论

习题1.什么是水污染？水污染的主要类型有哪些？答案：水污染是指水体因某种物质的介入，而导致其化学、物理、生物或者放射性等方面特性的改变，从而影响水的有效利用，危害人体健康或者破坏生态环境，造成水质恶化的现象。水污染的主要类型有：化学性污染（如酸碱污染、重金属污染、需氧有机物污染、有毒有机物污染等）、物理性污染（如悬浮物污染、热污染、放射性污染等）、生物性污染（如病原微生物污染等）。2.简述水污染控制工程的主要内容和任务。答案：水污染控制工程的主要内容包括水质监测与评价、给水处理、污水处理、废水处理与回用等。其任务是通过各种技术手段和工程措施，去除水中的污染物，使水质达到相应的水质标准，保护水资源环境，保障水的有效利用，促进经济社会可持续发展。具体包括：研究污染物在水体中的迁移转化规律；开发高效的水处理工艺和技术；设计合理的水处理工程设施；对水污染控制工程系统进行运行管理和优化等。3.我国水污染防治的主要目标和原则是什么？答案：主要目标是到2020年，全国水环境质量得到阶段性改善，污染严重水体较大幅度减少，饮用水安全保障水平持续提升，地下水超采得到严格控制，地下水污染加剧趋势得到初步遏制，近岸海域环境质量稳中趋好，京津冀、长三角、珠三角等区域水生态环境状况有所好转。到2030年，全国七大重点流域水质优良比例总体达到75%以上，城市建成区黑臭水体总体得到消除，城市集中式饮用水水源水质达到或优于Ⅲ类比例总体为95%左右。到本世纪中叶，生态环境质量全面改善，生态系统实现良性循环。原则包括：预防为主、防治结合、综合治理原则；优先保护饮用水水源；严格控制工业污染、城镇生活污染；防治农业面源污染；积极推进生态治理工程建设等。

第二章水质和水质指标

习题1.什么是水质指标？水质指标可分为哪几类？答案：水质指标是指水样中除去水分子外所含杂质的种类和数量，它是描述水质状况的一系列标准。水质指标可分为物理性水质指标（如水温、色度、浊度、臭和味、固体物质等）、化学性水质指标（如酸碱度、硬度、重金属含量、溶解氧、化学需氧量、生化需氧量、总磷、总氮等）、微生物学水质指标（如细菌总数、总大肠菌群、粪大肠菌群等）。2.简述化学需氧量（COD）、生化需氧量（BOD）和总需氧量（TOD）的含义及区别。答案：化学需氧量（COD）是指在一定条件下，用强氧化剂处理水样时所消耗氧化剂的量，以氧的毫克/升表示。它反映了水中受还原性物质污染的程度。生化需氧量（BOD）是指在有氧条件下，微生物分解水中的有机物所需要的氧量。它反映了水中可生物降解有机物的含量。总需氧量（TOD）是指水中的有机物在高温下燃烧变成稳定的氧化物时所需的氧量。区别：COD测定时使用化学氧化剂，能氧化几乎所有的有机物；BOD是通过微生物分解有机物来测定，只能反映可生物降解有机物的量；TOD测定更全面地反映了水中有机物完全燃烧所需的氧量，包含了一些BOD未考虑的物质。一般来说，TOD≥COD≥BOD。3.什么是水体自净？水体自净的主要过程有哪些？答案：水体自净是指受污染的水体由于物理、化学、生物等方面的作用，使污染物浓度逐渐降低，经过一段时间后恢复到受污染前的状态的过程。主要过程包括：物理自净过程（如稀释、混合、沉淀、挥发等），使污染物在空间上分散和浓度降低；化学自净过程（如氧化还原、酸碱中和、分解、凝聚等），改变污染物的化学性质；生物自净过程（如微生物对有机物的分解作用），这是水体自净的主要方面，微生物将有机物分解为简单的无机物，使水体得到净化。

第三章水的物理化学处理方法

习题1.简述格栅和筛网的作用及类型。答案：格栅的作用是拦截污水中较大尺寸的漂浮物或悬浮物，以保护后续处理设施不被堵塞。类型有按形状分为平面格栅和曲面格栅；按格栅间距分为粗格栅（间距40～100mm）、中格栅（间距10～40mm）、细格栅（间距3～10mm）。筛网的作用是去除污水中尺寸较小的悬浮物、纤维类杂物等。类型有振动筛网、水力筛网等。2.沉淀有哪几种类型？各有何特点？答案：沉淀类型有自由沉淀、絮凝沉淀、区域沉淀（成层沉淀）、压缩沉淀。自由沉淀：悬浮颗粒浓度不高，在沉淀过程中互不干扰，各自独立完成沉淀过程，沉淀轨迹呈直线。絮凝沉淀：悬浮颗粒浓度较高，沉淀过程中颗粒相互絮凝作用，颗粒粒径和沉降速度随沉淀过程而增大。区域沉淀：悬浮颗粒浓度很高，沉淀过程中形成明显的固液界面，沉淀速度取决于固液界面的沉降速度。压缩沉淀：悬浮颗粒浓度极高，沉淀过程中污泥层被压缩，污泥中的水分被挤出。3.简述气浮法的基本原理和类型。答案：气浮法的基本原理是通过向水中通入空气或其他气体，产生微小气泡，使水中的悬浮颗粒或乳化油等粘附在气泡上，形成气固或气液混合体，从而上浮至水面，实现固液或液液分离。类型有电解气浮法、分散空气气浮法（包括微孔曝气气浮、叶轮气浮、射流气浮等）、溶解空气气浮法（包括真空气浮、加压气浮等）。

第四章水的生物处理技术

习题1.什么是活性污泥法？活性污泥法处理污水的基本流程是什么？答案：活性污泥法是以活性污泥为主体的污水生物处理技术。活性污泥是由细菌、真菌、原生动物和后生动物等微生物群体及其代谢的和吸附的有机物、无机物组成的生物絮体。基本流程：污水和回流的活性污泥一起进入曝气池，在曝气的作用下，活性污泥与污水充分混合，微生物分解污水中的有机物，混合液进入二次沉淀池，进行固液分离，上清液排放，沉淀下来的污泥一部分回流至曝气池前端，继续参与污水处理，多余的污泥排出系统。2.简述曝气的作用和曝气方法。答案：曝气的作用：向活性污泥法系统的曝气池中提供足够的溶解氧，满足微生物分解有机物对氧的需求；使曝气池中污水和活性污泥充分混合，保证微生物与污水中的有机物充分接触；维持曝气池中合适的水流流态，防止污泥沉降。曝气方法有鼓风曝气（通过空气压缩机将空气送入曝气池）、机械曝气（利用叶轮、转刷等设备使污水表面剧烈搅动，进行曝气）、鼓风与机械联合曝气。3.什么是生物膜法？生物膜法有哪些类型？答案：生物膜法是使污水通过生长在固定支承物表面的生物膜，利用生物膜中微生物的作用来净化污水的方法。类型有生物滤池（普通生物滤池、高负荷生物滤池、塔式生物滤池等）、生物转盘、生物接触氧化法、曝气生物滤池等。

第五章污水处理工艺流程

习题1.简述城市污水处理的一般工艺流程。答案：一般工艺流程包括预处理、一级处理、二级处理、三级处理（深度处理）。预处理：通过格栅、沉砂池等去除污水中较大的悬浮物和砂粒等。一级处理：主要采用沉淀法，去除污水中大部分悬浮固体。二级处理：采用生物处理方法，如活性污泥法或生物膜法，去除污水中大部分可生物降解的有机物。三级处理：进一步去除二级处理后污水中残留的悬浮物、溶解性有机物、氮、磷等，可采用过滤、吸附、离子交换、膜分离等方法。2.如何根据污水水质和处理要求选择合适的污水处理工艺流程？答案：首先分析污水的水质特点，如污染物种类、浓度、可生物降解性等。对于污染物浓度较低、可生物降解性较好的污水，可优先考虑生物处理工艺；若含有较多的悬浮物或难生物降解物质，则可能需要增加预处理环节。根据处理要求确定达到的水质标准，如排放标准、回用标准等。如果要求较高的出水水质，如回用标准，可能需要在二级处理基础上增加三级处理。同时考虑场地条件、经济成本、运行管理等因素。处理规模较大时，可选择处理效率高、运行稳定的工艺；经济成本较低的工艺在满足处理要求时更具优势；运行管理简便的工艺有利于长期稳定运行。综合以上因素，选择最适合的污水处理工艺流程。3.简述工业污水处理的特点和处理原则。答案：特点：工业污水水质复杂，污染物种类繁多，浓度差异大；工业生产过程中产生的污水往往具有行业特性，处理方法具有针对性；部分工业污水含有有毒有害物质，对环境和人体危害大。处理原则：分类收集、分质处理，根据不同工业污水的水质特点采用合适的处理方法；优先采用清洁生产工艺，减少污水的产生量；综合利用，实现水资源的循环利用和污染物的资源化；达标排放，确保处理后的污水达到国家或地方排放标准。

第六章污泥处理与处置

习题1.简述污泥的来源和分类。答案：污泥来源主要有污水处理过程中产生的沉淀污泥（如初次沉淀池污泥、二次沉淀池污泥等）、生物处理过程中产生的剩余污泥；工业生产过程中产生的工业污泥。分类：按来源可分为生活污水污泥、工业废水污泥、给水污泥等；按成分可分为有机污泥（主要含有机物）和无机污泥（主要含无机物）；按处理阶段可分为生污泥、浓缩污泥、消化污泥、脱水污泥等。2.污泥处理的主要目的和基本流程是什么？答案：主要目的：降低污泥的含水率，减少污泥体积，便于后续处理和处置；稳定污泥，减少污泥中有机物的含量，防止污泥腐败发臭；去除污泥中的有害物质，降低污泥对环境的危害。基本流程：污泥浓缩（降低污泥含水率，减少污泥体积）、污泥消化（进一步降低污泥有机物含量，稳定污泥）、污泥脱水（进一步降低污泥含水率，便于运输和处置）、污泥处置（如填埋、